Question

一定溫度下，分別往容積均為5 L的甲(恒壓密閉容器)、乙(恒容密閉容器)中各加入0.5 mol無色的N₂O₄氣體，立即出現(xiàn)紅棕色。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到2 s時，測得乙容器中N₂O₄的濃度為0.09 mol·L^－1。經(jīng)過60 s乙容器中的反應(yīng)達(dá)到平衡(反應(yīng)過程中兩個容器的溫度均保持恒定)。

(1)容器中氣體出現(xiàn)紅棕色的原因是(用化學(xué)方程式表示)

________________________________________________________________________。

(2)前2 s內(nèi)，乙容器中以N₂O₄的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為____________________。

(3)達(dá)到平衡時，甲容器中反應(yīng)所需的時間______60 s(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；兩容器中都達(dá)到平衡時，N₂O₄的濃度：甲__________乙，反應(yīng)過程中吸收的能量：甲__________乙。

(4)兩容器都達(dá)到平衡后，若要使甲、乙中N₂O₄濃度相等，不能采取的措施是__________。

A．保持溫度不變，適當(dāng)壓縮甲容器

B．保持容器體積不變，使甲容器升溫

C．保持容器體積和溫度不變，向甲容器中加入適量N₂O₄

D．保持容器體積不變，使甲容器降溫

Answer 1

解析：(1)因為N₂O₄2NO₂，故無色氣體會出現(xiàn)紅棕色。

(2)前2 s內(nèi)v(N₂O₄)＝

＝0.005 mol·L^－1·s^－1。

(3)由于反應(yīng)N₂O₄2NO₂是一個氣體體積增大的反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，V_甲＞V_乙，p 乙＞ p_甲，壓強大，化學(xué)反應(yīng)速率快，故乙容器先達(dá)平衡，所以甲容器中反應(yīng)達(dá)平衡所需時間大于60 s。由于甲中壓強不變，故達(dá)到平衡時，甲中四氧化二氮的濃度小于乙中四氧化二氮的濃度。由于反應(yīng)N₂O₄2NO₂是一個吸熱反應(yīng)，而增大壓強有利于反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，故反應(yīng)過程中吸收的熱量甲大于乙。

(4)因甲中四氧化二氮的濃度小于乙中四氧化二氮的濃度，若使兩者濃度相等，則應(yīng)使甲中N₂O₄濃度增大或使乙中N₂O₄的濃度減小，其中A、C、D都能使N₂O₄(甲中)的濃度增大。

答案：(1)N₂O₄2NO₂　(2)0.005 mol·L^－1·s^－1

(3)大于　小于　大于　(4)B